基于MSPA模型得到核心区斑块63个,总面积1463.28km2,与高热环境格局斑块相比,核心区斑块分布更为密集,斑块总面积更大。综合模型的结果,选取了36个热环境格局最低且面积最大的核心区斑块作为汇区,热环境格局高且面积最大的核心区斑块作为源区得到武汉市源区景观共16块,总面积382.2km2.。使用Conefor2.6量化连通性指标来评估“源-汇”的连通性,根据重要度指数高低分级,划分出一级源区共计5个,二级源区共计4个。
从空间格局上看,武汉市的汇区常位于市中心以外的区域以及水域,主要分布在山林地带和郊区等人为扰动较少、生态功能维持度较高的地区,而源区分布较为集中,主要集中在城市中心建成区。源汇空间分布差异明显,总体来说西北、东南和东北部的汇区多于其他区域,而中部和西部的主城区及其周边源斑块较多,而西北部的耕地密集区域热环境格局同样较高。研究区西北部、东南部、中部形成3个比较主要的汇景观组团,最终形成了一个环绕主城区的格局,土地利用类型以林地,水域为主,占汇总面积的92.6%,这些汇区对提高武汉市热环境网络稳定性,保护廊道多样性等有突出的作用。
高质量源与高质量汇之间的廊道联通距离较长,存在部分低热贡献度汇区与高热贡献度源之间缺少廊道连接,廊道分布不均,质量不高,东北区和东南区域缺少廊道分布。通过廊道与土地利用类型组成部分叠加,结果表明,廊道主要的土地利用类型是耕地和林地,它们各自占据了总面积的42.6%和24.7%。说明耕地和林地在热环境功能维持方面具有重要作用,它们可以促进“源-汇”之间温度的扩散和转移,并且为许多气廊道提供安全和丰富的场环境。 这一章节主要对研究区的多层级热环境网络进行了构建和分析,从现实需求和“源汇-廊道-节点”的空间结构模式来审视武汉市热环境网络结构,主要内容如下:
(1)通过使用基于城市热贡献度的MSPA方法,提取出其中面积大于0.1km2的核心区作为城市热环境的“源-汇”斑块,在通过连接度指标对“源-汇”斑块进行筛选,提取dPC>1且面积较大的斑块作为热环境格局中的核心“源-汇”。
(2)根据构建的综合阻力面模拟出研究区的“源-汇”廊道,分析武汉市热环境格局分布的基本情况。城市用地开发增加了“源-汇”热交换的难度,对汇区的降温传递起到了一定的阻碍作用,考虑用地类型和时空变化对阻力面的影响进行阻力面修正,通过最小阻力模型和重力模型分别构建源-源,汇-汇,源-汇武汉市多层级热环境网络。
(3)对武汉市多层级热环境网络格局进行分析,归纳武汉市热环境网络的分布特征和网络结构特征。总结出武汉市热环境网络存在的3个主要问题,“源-汇”斑块分布不均匀,廊道数量较少,“源-汇”网络廊道距离过长等问题。 分析 LST 空间格局特征,识别热环境网络及其热缓解关键节点,对于主动适应
和改善区域热环境具有重要意义[lbk]14, 82, 83[rbk]。热环境网络涵盖了两个方面的内容:第一,从区域绿色基础设施的降温效应角度出发,可识别潜在降温路径,有助于促进低温区域间的有效连接。第二,从区域建筑环境的增温效应角度出发,可识别潜在的增温路径,有助于避免地表高温区域之间的扩张及连接。通过不同角度对热环境网络的深入研究,有助于更好地理解和管理区域热环境,从而提高生态及人居环境质量[lbk]15, 84, 85[rbk]。
(1)热网络
城市化驱动下,地表覆被发生改变,导致 LST 升高,形成城市热岛(surface urban heat island, UHI),加剧了城市居民暴露于高温中的风险。而在全球极端气候背景下,特别是夏季高温天数增加,将导致居民暴露在极端高温中的时间延长[lbk]15, 86, 87[rbk]。因此,城市热岛及热岛强度(surface urban heat island intensity, SUHII)成为城市热环境的研究热点之一。在城市发展的过程中,热岛往往伴随着城市扩张而扩张,城市形态及用地结构是 SUHII 增加的主要因素[lbk]29, 61, 86[rbk],而且不同城市发展阶段地表温度格局也存在差异[lbk]43, 61[rbk]。
目前,许多关于社区及街道尺度的研究都将高温与城市特征联系起来,探索热环境改善措施,如降低不透水面或增加蓝绿空间比例,降低建筑密度,改变街道峡谷纵横比等[lbk]86[rbk]。这些研究加深了对城市热岛形成机制的理解,有助于阐明缓解地区热应激的有效措施,以改善城市人居环境[lbk]15[rbk]。然而这种缓解措施针对局部较为有效,而城市形态的许多方面,如整体尺寸、天际线、扩张性、紧凑性和多中心组合,都会影响区域热环境状况因此,优化区域整体建筑环境及 LULC 空间结构具有缓解热环境的潜力[lbk]86[rbk]。
LST 时空特征能够直观反映区域整体建筑环境及 LULC 空间结构对热环境的影响。因此,加强对 LST 格局时空演变的研究有助于进一步理解城市化对热环境的影响
从空间格局上看,武汉市的汇区常位于市中心以外的区域以及水域,主要分布在山林地带和郊区等人为扰动较少、生态功能维持度较高的地区,而源区分布较为集中,主要集中在城市中心建成区。源汇空间分布差异明显,总体来说西北、东南和东北部的汇区多于其他区域,而中部和西部的主城区及其周边源斑块较多,而西北部的耕地密集区域热环境格局同样较高。研究区西北部、东南部、中部形成3个比较主要的汇景观组团,最终形成了一个环绕主城区的格局,土地利用类型以林地,水域为主,占汇总面积的92.6%,这些汇区对提高武汉市热环境网络稳定性,保护廊道多样性等有突出的作用。
高质量源与高质量汇之间的廊道联通距离较长,存在部分低热贡献度汇区与高热贡献度源之间缺少廊道连接,廊道分布不均,质量不高,东北区和东南区域缺少廊道分布。通过廊道与土地利用类型组成部分叠加,结果表明,廊道主要的土地利用类型是耕地和林地,它们各自占据了总面积的42.6%和24.7%。说明耕地和林地在热环境功能维持方面具有重要作用,它们可以促进“源-汇”之间温度的扩散和转移,并且为许多气廊道提供安全和丰富的场环境。 这一章节主要对研究区的多层级热环境网络进行了构建和分析,从现实需求和“源汇-廊道-节点”的空间结构模式来审视武汉市热环境网络结构,主要内容如下:
(1)通过使用基于城市热贡献度的MSPA方法,提取出其中面积大于0.1km2的核心区作为城市热环境的“源-汇”斑块,在通过连接度指标对“源-汇”斑块进行筛选,提取dPC>1且面积较大的斑块作为热环境格局中的核心“源-汇”。
(2)根据构建的综合阻力面模拟出研究区的“源-汇”廊道,分析武汉市热环境格局分布的基本情况。城市用地开发增加了“源-汇”热交换的难度,对汇区的降温传递起到了一定的阻碍作用,考虑用地类型和时空变化对阻力面的影响进行阻力面修正,通过最小阻力模型和重力模型分别构建源-源,汇-汇,源-汇武汉市多层级热环境网络。
(3)对武汉市多层级热环境网络格局进行分析,归纳武汉市热环境网络的分布特征和网络结构特征。总结出武汉市热环境网络存在的3个主要问题,“源-汇”斑块分布不均匀,廊道数量较少,“源-汇”网络廊道距离过长等问题。 分析 LST 空间格局特征,识别热环境网络及其热缓解关键节点,对于主动适应
和改善区域热环境具有重要意义[lbk]14, 82, 83[rbk]。热环境网络涵盖了两个方面的内容:第一,从区域绿色基础设施的降温效应角度出发,可识别潜在降温路径,有助于促进低温区域间的有效连接。第二,从区域建筑环境的增温效应角度出发,可识别潜在的增温路径,有助于避免地表高温区域之间的扩张及连接。通过不同角度对热环境网络的深入研究,有助于更好地理解和管理区域热环境,从而提高生态及人居环境质量[lbk]15, 84, 85[rbk]。
(1)热网络
城市化驱动下,地表覆被发生改变,导致 LST 升高,形成城市热岛(surface urban heat island, UHI),加剧了城市居民暴露于高温中的风险。而在全球极端气候背景下,特别是夏季高温天数增加,将导致居民暴露在极端高温中的时间延长[lbk]15, 86, 87[rbk]。因此,城市热岛及热岛强度(surface urban heat island intensity, SUHII)成为城市热环境的研究热点之一。在城市发展的过程中,热岛往往伴随着城市扩张而扩张,城市形态及用地结构是 SUHII 增加的主要因素[lbk]29, 61, 86[rbk],而且不同城市发展阶段地表温度格局也存在差异[lbk]43, 61[rbk]。
目前,许多关于社区及街道尺度的研究都将高温与城市特征联系起来,探索热环境改善措施,如降低不透水面或增加蓝绿空间比例,降低建筑密度,改变街道峡谷纵横比等[lbk]86[rbk]。这些研究加深了对城市热岛形成机制的理解,有助于阐明缓解地区热应激的有效措施,以改善城市人居环境[lbk]15[rbk]。然而这种缓解措施针对局部较为有效,而城市形态的许多方面,如整体尺寸、天际线、扩张性、紧凑性和多中心组合,都会影响区域热环境状况因此,优化区域整体建筑环境及 LULC 空间结构具有缓解热环境的潜力[lbk]86[rbk]。
LST 时空特征能够直观反映区域整体建筑环境及 LULC 空间结构对热环境的影响。因此,加强对 LST 格局时空演变的研究有助于进一步理解城市化对热环境的影响